રેડ શિફ્ટ

ધારો કે હું અહીં છું હું અહીં બે પરિસ્થિતિ કરવા જઈ રહી છું આ મારી આંખ છે અને હું એક નિરીક્ષક છું આપણે અહીં પ્રકાશનું નિરીક્ષણ કરીશું આ એક પરિસ્થિતિ માટે છે અને પછી બીજી પરિસ્થિતિ માટે મારી આંખ આ છે બંને પરિસ્થિતિમાં આપણી પાસે કોઈક પદાર્થ હશે આપણી પાસે પ્રકાશનો એક સ્ત્રોત છે અહીં પ્રથમ પરિસ્થિતિમાં મારી આંખની સાપેક્ષમાં આ પ્રકાશનો સ્ત્રોત ગતિ કરતો નથી પરંતુ બીજી પરિસ્થિતિમાં આપણે એવું ધારી લઈએ કે આ પ્રકાશનો સ્ત્રોત પ્રકાશની ઝડપ કરતા અડધી ઝડપે ગતિ કરે છે અને તે કલ્પી ન શકાય એટલી ખુબ જ વધારે ઝડપ છે પરંતુ આપણે તેની ધારણા કરીશું બીજી પરિસ્થિતિમાં પ્રકાશનો સ્ત્રોત આ દિશામાં ગતિ કરે છે અને તેનો વેગ પ્રકાશની ઝડપથી અર્ધ છે અહીં આ સ્ત્રોત મારાથી દૂર જાય છે હું આ પરિસ્થિતિમાં નિરીક્ષક છું હવે આ બંને પરિસ્થિતિમાં શું થાય તેના વિશે વિચારીએ આ બંને જ પ્રકાશનો ઉત્સારજન કરશે બંને સ્ત્રોત એક સમાન સમયે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરવાની શૃરૂઆત કરે અને જયારે તે બંને પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરવાની શરૂઆત કરે ત્યારે તેઓ મારી આંખથી એક સમાન અંતરે છે અહીં ફક્ત તફાવત એટલો જ છે કે આ સ્ત્રોત મારી આંખની સાપેક્ષમાં સ્થિર છે અને આ સ્ત્રોત પ્રકાશની ઝડપ કરતા અડધી ઝડપે મારાથી દૂર ગતિ કરી રહ્યો છે ધારો કે અમુક સમય પછી આ સ્ત્રોતમાંથી નીકળતો પ્રકાશ મારી આંખ સુધી પહોંચે છે હું તેને દોરવાનો પ્રયત્ન કરીશ હું અહીં કેટલીક તરંગ લંબાઈઓ દોરીશ આ અડધી તરંગ લંબાઈ આ એક આખી તરંગ લંબાઈ આ અડધી તરંગ લંબાઈ આ આખી તરંગ લંબાઈ અડધી તરંગ લંબાઈ આખી તરંગ લંબાઈ અડધી તરંગ લંબાઈ અને આખી તરંગ લંબાઈ હવે આપણે આ પ્રકાશના તરંગને દોરવાનો પ્રયત્ન કરીએ પ્રકાશનું કિરણ કંઈક આ પ્રમાણે દેખાય છે તે કંઈક આ રીતે જોવા મળશે અમુક સમય પછી પ્રક્ષનું આ કિરણ આપણી આંખમાં પ્રવેશે છે તે કંઈક આ રીતે દેખાય છે આમ આ તરંગનો આકાર છે અને તરંગનો આ આગ્ર મારી આંખમાં પહોંચવાની તૈયારીમાં છે અને જયારે આ પ્રકાશનું તરંગ માંરી આંખમાં પ્રવેશે ત્યારે મને કોઈક પ્રકારની તરંગ લંબાઈ અથવા આવૃત્તિનો અનુભવ થાય અથવા કોઈક પ્રકારના રંગનો અનુભવ થાય આપણે અહીં એવું ધારી લઈએ કે આપણે વિધુત ચુંબકીય વર્ણપટના ધાર્શ્યમાન ભાગમાં છીએ હવે આ સ્ત્રોત સાથે શું થાય તે વિચારીએ સૌ પ્રથમ બાબત એ છે કે આ તરંગનું તરંગ અગ્ર મારી આંખમાં એક જ સમાન સમયે પહોંચે જયારે પ્રકાશ શૂન્યવકાશમાં ગતિ કરતો હોય ત્યારે આ એક ખુબ જ અધભૂત બાબત છે આ મારાથી દૂર જાય છે એ પ્રકાશની ઝડપથી અડધી ઝડપે ગતિ કરે છે તે મહત્વનું નથી તો હજુ પણ આ પ્રકાશ મારી આંખ તરફ પ્રકાશ જેટલી ઝડપે જ પહોંચે જો આ 0 .9 જેટલી પ્રકાશની ઝડપે મારાથી દૂર જતો હોય તો પણ તેમાંથી નીકળતો પ્રકાશ પ્રકાશની ઝડપે જ મારી આંખ સુધી પહોંચે અને ઘણી વખત આ અસાહજિક લાગે છે કારણ કે રોજિંદા જીવનમાં જો આપણે જોઈએ જો હું તમારાથી દૂર જતી હોવ અને મારી ઝડપ બુલેટની ઝડપ કરતા અડધી હોય અને હું તમારી તરફ બુલેટ શૂટ કરું જો બુલેટ જે વેગે તમારી આંખ સુધી પહોંચે તે વેગ સામાન્ય વેગ કરતા અડધો હશે પરંતુ પ્રકાશ સાથે આવું થતું નથી હવે તેનો તરંગ આકાર કેવો દેખાય તે વિચારીએ હું અહીં મારી આંખને ફરીથી દોરીશ હું તેને અહીં ફરીથી દોરીશ આ મારી આખ છે આ બંને સ્ત્રોત એક સમાન સમયે જ પ્રકાશનો ઉત્સર્જન કરે છે અને તેઓ એક સમાન સમયે જ મારી આંખ સુધી પહોંચે છે તો પ્રકાશના આ કિરણે ફક્ત અર્ધું જ અંતર કાપ્યું હશે જો પ્રકાશ અહીં સુધી પહોંચવા ચોક્કસ સમય લેતો હોય તો તે તે જ સમયગાળામાં અડધું અંતર કાપે આ પ્રકાશના કિરણને હું મારી આંખ સુધી પહોંચવા જેટલો સમય લાગે તેટલા જ સમયમાં તેને અહીં આ બાજુ અડધું અંતર કાપ્યું હશે માટે તેને લગભગ અહીં સુધીનું અંતર કાપ્યું હશે પરંતુ આ બંને સ્ત્રોત એક સમાન સમયે પ્રકાશનું ઉત્સર્જન કરવાની શરૂઆત કરે છે માટે આ પ્રકાશનો સૌથી પહેલો ફોટોન જો તમે પ્રકાશને કણ તરીકે જુઓ તો આ સૌથી પહેલો ફોટોન મારી આંખ સુધી જેટલા સમયમાં પહોંચે તેટલો જ સમય આ પ્રકાશનો પહેલો ફોટોન મારી આંખ સુધી પહોંચવા માટે લેય છે માટે તેનો તરંગ આકાર થોડો ખેંચાયેલો હશે તેથી આપણી પાસે અહીં 1 ,2 ,3 ,4 પૂર્ણ તરંગ લંબાઈ જ હશે પરંતુ તે હવે ખેંચાયેલી હશે સૌ પ્રથમ આપણે આ ભાગને અડધો કરીએ અને પછી આ બંને ભાગને ફરીથી અડધા કરીએ કંઈક આ પ્રમાણે હવે આ દરેક ભાગ કે પૂર્ણ તરંગ લંબાઈ દર્શાવે છે અને પછી તે બધાની વચ્ચે અર્ધી તરંગલંબાઇ આવશે કંઈક આ પ્રમાણે અને હવે તરંગ આકાર કંઈક આ રીતે દેખાશે તે કંઈક આ પ્રમાણે દેખાય હું તેને દોરવાં શ્રેસ્ટ પ્રયત્ન કરીશ આને દોરવું સૌથી અઘરું છે તે કંઈક આ રીતે દેખાય આશા છે કે તમે સમજી ગયા હશો અને જયારે તે મારી આંખ સુધી પહોંચે ત્યારે મારી આંખને લાંબી તરંગ લંબાઈનો અનુભવ થાય આ બંને સ્ત્રોત માંથી નીકળતા પ્રકાશની તરંગ લંબાઈ અને આવૃત્તિ સમાન હોવા છતાં ફક્ત તફાવત એટલો જ છે કે આ સ્ત્રોત મારાથી દૂર જઈ રહ્યો છે અથવા હું તેનાથી દૂર જઈ રહી છું જયારે આ પરિસ્થિતિમાં નિરીક્ષક અને સ્ત્રોત બંને સ્થિર અવસ્થામાં છે હવે અહીં આ પરિસ્થિતિમાં મારી આંખ શું કહેશે મારી આખા આ દરેક ક્રમિક તરંગ સ્પંદનનો અનુભવ કરે તે અહીં લાંબી તરંગ લંબાઈનો અનુભવ કરે લાંબી તરંગ લંબાઈનો અનુભવ લાંબી તરંગ લંબાઈનો અનુભવ કરે તેમજ ઓછી આવૃત્તિનો અનુભવ કરે ઓછી આવૃત્તિનો અનુભવ તો આ હવે પ્રકાશ વિશે શું કહી શકે ધારો કે આ લીલો પ્રકાશ છે જો નિરીક્ષકની સાપેક્ષમાં સ્ત્રોત સ્થિર અવસ્થામાં હોય તો તે લીલું પ્રકાશ છે હવે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક સ્પેટરમ એટલે કે વિધુત ચુંબકીય વર્ણપટને જોઈએ તેને મેં વિકિપીડિયા પરથી લીધો છે હવે જો આપણે નિરીક્ષક તરફ સ્થિર અવસ્થામાં હોઈએ તો આપણે આ લીલા પ્રકાશના ભાગમાં છીએ જેની તરંગ લંબાઈ 500 નેનો મીટર છે પરંતુ જો પદાર્થ આપણાથી દૂર ખુબ જ વધારે વેગ સાથે ગતિ કરતો હોય તો આપણને જે તરંગ લંબાઈનો અનુભવ થશે તે હવે પહોળી થશે તેથી તરંગ લંબાઈ પહોળી થાય અને તમે અહીં જોઈ શકો કે શું થઇ રહ્યું છે તે લાલ બનશે તે વર્ણપટના લાલ ભાગ તરફ જશે અને આ જે ખ્યાલ છે તેને રેડ શિફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે તેને રેડ શિફ્ટ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે હું ભૌતિક વિજ્ઞાનમાં ડોપ્લર અસર પર ઘણા બધા વિડિઓ કાર્ય છે જો તમે ધ્વનિના તરંગની વાત કરો ધ્વનિની આવૃતિઓ જયારે તે તરંગો તમારી નજીક આવે અથવા તમારાથી દૂર જાય ત્યારે તમને જેનો અનુભવ થાય આ વિચાર તેને સમાન જ છે આ ડોપ્લર અસર જ છે જે આપણે પ્રકાશને અળગું પાડીએ છીએ અને અવકાશમાં ગતિ કરતા પ્રકાશ માટે ડોપ્લર અસર કામ કરે છે અને હવા માંથી પસાર થતા ધ્વનિ તરંગ માટે પણ તે કામ કરે છે કારણ કે હવામાં ધ્વનિનું તરંગ ધ્વનિના તરંગની ઝડપે ગતિ કરે છે તે તમારી નજીક આવે છે કે તમારાથી દૂર જાય છે તે મહત્વનું નથી અને તેનું દબાણ પણ ચોક્કસ હોય છે અને પ્રકાશ પણ તેના જેવું જ છે જો આપણે શૂન્યવકાશની વાત કરીએ તો સ્ત્રોતને મહત્વ આપ્યા સિવાય તે પોતાની જ ઝડપે ગતિ કરે છે તે સમાન વેગે જ ગતિ કરે છે અહીં ફક્ત તફાવત એટલો જ છે કે આપણી આંખ વડે અનુભવાતી તરંગ લંબાઈ અને આવૃત્તિ બદલાઈ જાય છે હવે હું આ ખ્યાલ વિશે વાત કરી રહી છું તેનું કારણ એ છે કે તમે પ્રકાશના આ ગુણધર્મનો ઉપયોગ કરી શકો આ રેડ શિફ્ટ થાય છે તેનો ઉપયોગ તમે પ્રકાશ તમારી તરફ આવી રહ્યો છે કે તમારાથી દૂર જઈ રહ્યો છે તે શોધવા માટે કરી શકો અને લોકો રેડશીફ્ટ વિશે વાત કરે છે કારણ કે મોટા ભાગના પ્રકાશ આપણાથી દૂર જાય છે અને આ જ એક કારણ છે કે જેથી આપણે બીક બેન્કમાં વિશ્વાસ કરીએ છીએ અને વિરુદ્ધમાં જો કંઈક તમારી તરફ ખુબ જ વધારે વેગથી ગતિ કરી રહ્યું હોય તો આપણે તેને દીવ શિફ્ટ કહીશું આ શબ્દ કદાચ તમે સાંભળ્યો ન હશે તેની આવૃત્તિ વધશે માટે જો આપણે વર્ણપટમાં જોઈએ તો તે મૉટે ભાગે ભૂરું અથવા જાંબલી રંગનું થાય અને અહીં એક મહત્વની બાબત જે હું તમને બતાવવા મંગુ છું કે આ રેડ શિફ્ટનો જે ખ્યાલ છે તે ફક્ત ધાર્શ્યમાન પ્રકાશ પર જ લાગુ નથી પડતી પરંતુ આપણે જે ભાગને જોઈ શકતા નથી તેના પર પણ તેને લાગુ પડી શકાય તે લાલ કરતા વધુ લાલ હોય એવા પ્રકાશ પર પણ લાગુ પડી શકાય ધારો કે ઉત્સર્જિત થયેલો પ્રકાશ માઇક્રોવેવ છે પરંતુ સ્ત્રોત આપણાથી દૂર ઘણી જ ઝડપથી ગતિ કરી રહ્યો છે તેથી આપણને તેનો અનુભવ રેડિયો તરંગ તરીકે થશે મારે માઇક્રોવેવના v કિરણ વિશેના વિડિઓમાં તેની વાત કરવી જોઈએ આપણને માઇક્રોવેવ તરંગનો અનુભવ થાય છે પરંતુ સ્ત્રોત આપણાથી દૂર જઈ રહ્યો છે તે લાલ રંગનો થાય છે તે રેડ શિફ્ટ બને છે માટે ખરેખર તેઓ માઇક્રોવેવ v કિરણનો ઉત્સર્જન કરતા નથી આશા છે કે તમને રેડ શિફ્ટ શું છે તે સમજાઈ ગયું હશે ઘણી બધી વસ્તુઓ આપણાથી દૂર કેમ જાય છે તે સમજાવવા આપણે આનો ઉપયોગ કરી શકીએ હવે હું ખાતરી કરું કે તમને ખરેખર સમજાઈ ગયું છે ધારો કે મારી પાસે બે પદાર્થ છે અને આ બંને પદાર્થ સૂર્ય છે તે બંને જ સૂર્ય છે અથવા તે બંને સૂર્યમંડળ છે અથવા તે બંને ગેલેક્સી છે અને અમુક ગુણધર્મોને કારણે આપણે જાણીએ છીએ કે આ બંને એક સમાન રંગના કિરણો ઉત્સર્જિત કરે આપણે આવું કહી શકીએ કારણ કે આપણે ગેલેક્સી અને તારાના બીજા ગુણધર્મ જાણીએ છીએ આપણને શું અનુભવાય આપણને આના કરતા આ વધારે લાલ રંગનું અનુભવાશે અને તેનું કારણ એ છે કારણ કે આપણાથી દૂર ગતિ કરી રહ્યો છે તે જેટલો વધારે લાલાશ પડતો દેખાય આ સૂર્યની સાપેક્ષમાં તેની તરંગ લંબાઈ જેટલી વધારે હોય તેના પરથી આપણે જાણી શકીએ કે તે તેટલા જ ઝડપથી આપણાથી દૂર ગતિ કરી રહ્યો છે